NOAA Ocean Exploration, die Meereserkundungsabteilung der US-Behörde für Ozean und Atmosphäre (NOAA), führt vom 2. bis 16. November 2026 vor den Hauptinseln Hawaiis Tests mit drei autonomen Unterwasserfahrzeugen (AUVs) an Bord des Schiffs Okeanos Explorer durch. Alle drei sind für 6.000 m Tiefe ausgelegt, und eines davon, ein HUGIN 6000, ist das größte AUV, das je an Bord dieses Schiffs war.
Was testet die NOAA vor Hawaii?
NOAA Ocean Exploration ist vom 2. bis 16. November mit der Okeanos Explorer für ihre Technologiedemonstration 2026 (Expedition EX2701) auf See. Die Expeditionsseite fasst das Ziel so zusammen: den operativen Einsatz von AUVs zu testen und zu bewerten, um die Datenerhebung von NOAA Ocean Exploration auf See auszuweiten. Das Schiff lief in Honolulu aus, und das Team plant Feldtests vor den Hauptinseln Hawaiis.
Hauptziel ist es, Einsatz und Einbindung von AUVs in den Routinebetrieb der Okeanos Explorer zu erproben, um letztlich die Datenerhebung auf See zu verbessern. Weil sich die Instrumente eines AUV austauschen lassen, kann es an verschiedene Datenbedürfnisse angepasst werden, etwa an eine Kartierung mit höherer Auflösung, als sie die Tiefenmessung vom Schiff aus erreicht. Die Erkenntnisse fließen in den Betrieb der Okeanos Explorer ein und auch in den künftigen Betrieb ihres späteren Nachfolgers, des NOAA-Schiffs Discoverer.
Was sollen das HUGIN 6000 und die Orpheus leisten?
Die Expedition setzt zwei AUV-Typen ein, die über das NOAA Ocean Exploration Cooperative Institute (OECI) finanziert werden. Es handelt sich um ein HUGIN 6000 und zwei Orpheus-Fahrzeuge, die von der Firma Orpheus Ocean gebaut, besessen und betrieben werden. Beide Typen haben eine flexible Nutzlast, ihre Instrumente lassen sich also für verschiedene Aufgaben anpassen.
Das HUGIN 6000 ist für 6.000 m (3,7 Meilen) ausgelegt und kann bis zu 48 Stunden am Stück eingesetzt werden. Seine Instrumente sind unten aufgeführt, und es ist das größte AUV, das je an Bord der Okeanos Explorer war.
- Fächerecholot und Sonar mit synthetischer Apertur (SAS)
- Ein Sedimentecholot, das die Schichten unter dem Meeresboden mit Schall erkundet
- Ein Magnetometer und eine Kamera
- Ein CTD-Sensor, der Leitfähigkeit (zur Berechnung des Salzgehalts), Temperatur und Tiefe misst
Auch die beiden Orpheus sind für 6.000 m ausgelegt; die kompakten, leichten Fahrzeuge tragen Kameras und Stechrohre, die in den Boden gedrückt werden, um Sedimentproben zu nehmen. Ein früher Prototyp von Orpheus wurde bereits bei der Technologiedemonstration 2021 an Bord der Okeanos Explorer erprobt.
| Fahrzeug | Anzahl | Auslegungstiefe | Wichtigste Instrumente auf dieser Expedition | Aufgabe |
|---|---|---|---|---|
| HUGIN 6000 | 1 | 6.000 m | Fächerecholot, Sonar mit synthetischer Apertur, Sedimentecholot, Magnetometer, Kamera, CTD | Großflächige Kartierung auf Linien von bis zu 150 km |
| Orpheus | 2 | 6.000 m | Kameras, Stechrohre | Detaillierte Untersuchung festgelegter Gebiete mit Bildern und Proben |
Laut der Erläuterung der NOAA sendet ein Sonar mit synthetischer Apertur als Verfahren fortlaufend Impulse aus und kombiniert die Echos, sodass sich die Wandleranordnung verhält, als wäre sie länger, als sie tatsächlich ist. Indem es denselben Punkt viele Male misst, kann es einen Ort mit 30-mal höherer Auflösung abbilden als ein herkömmliches Seitensichtsonar, ist aber teuer im Betrieb und deckt meist eine kleinere Fläche ab. Die Auflösung dieses HUGIN nennt die Expeditionsseite nicht.
Wie läuft die zweiwöchige Expedition ab?
Die ersten 48 Stunden sind eine echte Erprobungsphase für Ausrüstung und Abläufe. Das Team macht sich mit einem neuen Verfahren zum Aussetzen und Bergen der beiden AUV-Systeme vertraut und kalibriert und testet die Fahrzeuge nach ihrer langen Reise zum Schiff.
Danach wird ein Betrieb mit mehreren Fahrzeugen erprobt. Das HUGIN 6000 fährt Fächerecholot- und SAS-Messungen entlang vorprogrammierter Linien von bis zu 150 km (93 Meilen) Länge, während die Orpheus festgelegte Gebiete genauer untersuchen und dabei Fotomosaike und Sedimentkerne sammeln.
Anders als ferngesteuerte Unterwasserfahrzeuge (ROVs), die über ein Kabel mit einem Schiff verbunden sind, haben AUVs keine physische Verbindung zu ihren Bedienern. In der Erläuterung der NOAA überträgt ein ROV sein Video über das Kabel fast sofort in einen Kontrollraum, während ein AUV seine Daten einschließlich der Bilder auf Bordrechnern speichert, bis es geborgen wird. Manche AUVs wie URASHIMA 8000 senden zudem per akustischer Kommunikation Zustandsdaten wie Batteriestand und Tiefe an das Schiff.
Warum AUVs in ein Forschungsschiff einbinden?
NOAA Ocean Exploration erklärt, die Erkenntnisse der Technologiedemonstration 2026 brächten sie einer neuen Arbeitsweise einen Schritt näher, die Datenerhebung per AUV, ROV und vom Schiff aus verbindet. Diese Erkenntnisse sollen dem Betrieb der Okeanos Explorer wie auch der Discoverer zugutekommen.
Zwischen den detaillierten, kleinräumigen Daten eines ROV und der großflächigen Kartierung durch das Schiff klafft eine Lücke, und die NOAA sieht in AUVs das Potenzial, sie zu schließen. Nach Ansicht der NOAA würde das das Wissen über die Meeresumwelt erweitern und ihre Erforschung effizienter machen. Nach Abschluss soll die Expedition zudem, ergänzt um Rückmeldungen von Partnern, Besatzung und Wissenschaftsteam, als Grundlage für die Planung künftiger Tiefsee-AUV-Expeditionen auf NOAA-Schiffen dienen.
| Untersuchungsmittel | Stärken | Grenzen |
|---|---|---|
| Schiff (Fächerecholot am Rumpf) | Kartierung großer Flächen | Weit vom Boden entfernt, daher geringere Auflösung des Reliefs |
| AUV | Recht große Flächen in hoher Auflösung nahe am Boden | Kann meist keine Gesteinsproben nehmen (Orpheus trägt Stechrohre) |
| ROV oder bemanntes Tauchboot | Bilder und Proben mit Kameras und Greifarmen, punktuelle Untersuchungen | Ungeeignet für große Flächen; das Kabel begrenzt die Reichweite eines ROV |
Diese Tabelle haben wir aus der Expeditionsseite der NOAA und dem Vergleich von Schiffen, AUVs und Tauchfahrzeugen zusammengestellt, den die Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) auf ihrer Seite über URASHIMA 8000 zeigt. Dort werden AUVs als Fahrzeuge beschrieben, die grundsätzlich ohne Probennahme fahren, doch die Orpheus dieser Expedition tragen Stechrohre und sollen auch Sedimentproben sammeln.
Wie schneidet es im Vergleich mit dem japanischen AUV URASHIMA 8000 ab?
Ein japanisches Beispiel für ein AUV ist das Deep Sea Cruising AUV URASHIMA 8000 von JAMSTEC. Laut JAMSTEC begann die Entwicklung von URASHIMA 1998, der Umbau zur 8.000-m-Klasse startete 2022, und 2025 bestand das Fahrzeug eine Navigationserprobung in 8.000 m Tiefe. In etwa 120 m Höhe über dem Boden kann es den Meeresboden mit einer Auflösung von etwa 1 m oder besser beobachten und zudem Strukturdaten bis einige Dutzend Meter unter den Boden gewinnen.
| HUGIN 6000 (NOAA-Demonstration) | URASHIMA 8000 (JAMSTEC) | |
|---|---|---|
| Auslegungstiefe | 6.000 m | 8.000-m-Klasse (Navigationserprobung in 8.000 m im Jahr 2025 bestanden) |
| Wichtigste Messungen | Fächerecholot, Sonar mit synthetischer Apertur, Sedimentecholot und mehr | Hochaufgelöstes Bodenrelief und Struktur unter dem Meeresboden |
| Einsatz jetzt und künftig | Test der Einbindung in den Routinebetrieb eines Forschungsschiffs | Soll nach Erwartung von JAMSTEC künftig für detaillierte Untersuchungen in Tiefseegräben eingesetzt werden |
Aus unserer Sicht spielen beide eine ähnliche Mittlerrolle: genauer als Lotungen vom Schiff und großflächiger als ein ROV. Hauptziel der aktuellen NOAA-Demonstration ist es zu prüfen, ob sich AUVs in den Routinebetrieb eines Forschungsschiffs einbinden lassen; der Betrieb mit mehreren Fahrzeugen wird dabei mit erprobt.
Wann und wo werden die Ergebnisse verfügbar sein?
Daten der Expeditionen der Okeanos Explorer gehen innerhalb von 120 Tagen nach Ende der Expedition an die öffentlichen Datenarchive der NOAA und sind danach für alle über den NOAA Ocean Exploration Data Atlas zugänglich. Die Daten der Technologiedemonstration 2026 fließen außerdem in die nationale US-Strategie zur Erkundung, Kartierung und Charakterisierung der ausschließlichen Wirtschaftszone sowie in Seabed 2030 ein (ein internationales Vorhaben zur Kartierung des weltweiten Meeresbodens).
Dieser Artikel beschreibt den Plan zum Beginn der Expedition. Die Expeditionsseite nennt nicht, wer das HUGIN 6000 betreibt (im Linkbereich unten auf der Seite stehen Ocean Infinity und Orpheus Ocean). Ob Messlinien und Aussetzverfahren wie geplant liefen und ob der kombinierte Betrieb von HUGIN und Orpheus funktionierte, zeigt sich erst in den Berichten nach der Expedition und bei der Veröffentlichung der Daten. Aus der übrigen Arbeit von NOAA Ocean Exploration hat Deep Sea Log auch eine Studie über Schwamm- und Korallengemeinschaften in der Tiefsee vor Alaska vorgestellt.
Dieser Artikel ist eine Übersetzung der Expeditionsseite, die NOAA Ocean Exploration am 29. Oktober veröffentlicht und am 2. November, dem ersten Expeditionstag, aktualisiert hat, ergänzt um unsere eigenen Erläuterungen, darunter eine Erklärung zu AUVs und ein Vergleich mit einem japanischen AUV. Die Expedition läuft noch, Ergebnisse liegen noch nicht vor.